(57)【要約】【課題】放射線の漏出を低減することができ、しかも軽量で運搬が容易であり大量生産が可能な放射性汚染物格納容器を提供する。【解決手段】本発明に係る放射性汚染物格納容器１は、合成樹脂管２と、合成樹脂管２の外周面を被覆すると共に該合成樹脂管２の下端部の開口を閉じるセメント硬化物製のコンクリート部材３と、合成樹脂管２の上端部の開口に着脱可能に設けられ、セメント硬化物製の蓋部材５と、を備えていることを特徴とする。合成樹脂管２は螺旋波付き合成樹脂管で構成することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
合成樹脂管と、前記合成樹脂管の外周面を被覆すると共に該合成樹脂管の下端部の開口を閉じるセメント硬化物製の有底筒部材と、前記合成樹脂管の上端部の開口に着脱可能に設けられ、セメント硬化物製の蓋部材と、を備えていることを特徴とする放射性汚染物格納容器。
【請求項２】
前記合成樹脂管は螺旋波付き合成樹脂管である請求項１に記載の放射性汚染物格納容器。
【請求項３】
前記合成樹脂管の下端部が前記有底筒部材に埋設されている請求項１又は２に記載の放射性汚染物格納容器。
【請求項４】
前記螺旋波付き合成樹脂管の山部及び谷部に亘って連続的に金属板が埋設されている請求項２又は３に記載の放射性汚染物格納容器。
【請求項５】
前記有底筒部材に運搬補助具が設けられている請求項１〜４のいずれか１項に記載の放射性汚染物格納容器。
【請求項６】
前記合成樹脂管に外張り又は内張りされた発泡セメント管を備えている請求項１〜５のいずれか１項に記載の放射性汚染物格納容器。
【請求項７】
前記発泡セメント管の比重は、０．６〜０．８の範囲内である請求項６に記載の放射性汚染物格納容器。
【請求項８】
前記発泡セメント管は、セメント、水、補強繊維、及び起泡剤をプレフォームした泡を混練した混練物を養生固化した多孔質成形体からなり、該成形体中に前記補強繊維及び泡を分散状態で含有してなる請求項６又は７に記載の放射性汚染物格納容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、原子力発電所において発生する放射性廃棄物や放射性物質を含む土壌、汚泥等の放射性汚染物を保管するための格納容器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
福島で発生した原子力発電所での事故後、放射性物質を含む汚染土壌や汚染汚泥は、不織布からなる防水性の土嚢袋に詰められ、処分場に運搬され保管されてきたが、その土嚢袋からの空間線量を測定すると汚染汚泥からは０．１５〜２．５μＳＶ／ｈ、汚染土壌からは０．２０〜２．５μＳＶ／ｈと高い値の放射線が検出され問題となっている。
【０００３】
放射線の漏出を低減させることができる容器として、例えば鉄製のドラム缶にコンクリート製容器を内張りした放射性廃棄物充填容器が知られている。この種のコンクリート製容器は、セメント、細骨材、粗骨材、核種吸着補強材から構成されており、核種吸着材としては放射性核種を吸着し得る繊維状活性炭が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１５３６９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記ドラム缶にコンクリート製容器を内張りした従来の放射性廃棄物充填容器では、重量が重く運搬が容易でない。また、ドラム缶は大量生産に適しているとはいえず、福島等で大量に発生した汚染汚泥や汚染土壌を格納するだけの格納容器数を早期に調達しきれないという問題がある。
【０００６】
本発明は、以上のような従来の放射性廃棄物充填容器における課題を考慮してなされたものであり、放射線の漏出を低減することができ、しかも軽量で運搬が容易であり大量生産が可能な放射性汚染物格納容器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る放射性汚染物格納容器は、合成樹脂管と、前記合成樹脂管の外周面を被覆すると共に該合成樹脂管の下端部の開口を閉じるセメント硬化物製の有底筒部材と、前記合成樹脂管の上端部の開口に着脱可能に設けられ、セメント硬化物製の蓋部材とを備えていることを要旨とする。
【０００８】
本発明において、前記合成樹脂管は螺旋波付き合成樹脂管であってもよい。
【０００９】
本発明において、前記合成樹脂管の下端部が前記有底筒部材に埋設されていることが好ましい。
【００１０】
本発明において、前記螺旋波付き合成樹脂管の山部及び谷部に亘って連続的に金属板が埋設されていることが好ましい。本発明において金属板として鉛板を用いることができる。
【００１１】
本発明において、前記有底筒部材に運搬補助具が設けられていることが好ましい。
【００１２】
本発明において、前記合成樹脂管に外張り又は内張りされた発泡セメント管を備えていてもよい。
【００１３】
本発明において、前記発泡セメント管の比重は、０．６〜０．８の範囲内であることが好ましい。
【００１４】
本発明において、前記発泡セメント管は、セメント、水、補強繊維、及び起泡剤をプレフォームした泡を混練した混練物を養生固化した多孔質成形体からなり、該成形体中に前記補強繊維及び泡を分散状態で含有してなることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、放射性汚染物格納容器の中に汚染汚泥や汚染土壌を格納した場合でも、合成樹脂管及びセメント硬化物製の有底筒部材の二層構造によって放射線が漏出することを低減することができる。
【００１６】
また、放射性汚染物格納容器の容器本体として、合成樹脂管及びセメント硬化物製の有底筒部材を採用することによって、ドラム缶を用いる従来の格納容器よりも軽量化でき、運搬が容易となる。さらに、ドラム缶にコンクリート製容器を内張りした従来の格納容器とは違い、本発明では合成樹脂管を用いることで大量生産に適している。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１は本発明に係る実施形態を示す放射性汚染物格納容器の全体構成の斜視図である。
【図２】図１の合成樹脂管の一例を示す一部断面斜視図である。
【図３】螺旋波付き合成樹脂管の管壁を示す要部断面図である。
【図４】図１の合成樹脂管とコンクリート部材の縦断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る放射性汚染物格納容器を示す上面図である。
【図６】図５の放射性汚染物格納容器の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
１．放射性汚染物格納容器の構成
以下、図面に示した実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
【００１９】
図１において、本実施形態に係る放射性汚染物格納容器１は、合成樹脂管２と、この合成樹脂管２の外周面を被覆すると共に合成樹脂管２の一端部（下端部）の開口を閉じる、セメント硬化物製の有底筒部材としてのコンクリート部材３と、複数の運搬補助具４と、合成樹脂管２の他端部（上端部）の開口に着脱可能に設けられ、セメント硬化物製の蓋部材５とを主として備えている。なお、合成樹脂管２の下端部はコンクリート部材３に埋設されている。
【００２０】
コンクリート部材３の比重は、２．０〜２．５の範囲内とすることが好ましい。
【００２１】
運搬補助具４としては例えば断面Ｌ字型の長尺部材を用いることができ、コンクリート部材３の底面に２つの運搬補助具４を互いに所定間隔（フォークリフトの２つのフォークの間隔）をあけてボルト等で取り付けることができる。これにより、フォークリフトの各フォークを各運搬補助具４の間に挿入して運搬することができるので、本発明の放射性汚染物格納容器１は運搬性に優れている。
【００２２】
蓋部材５はコンクリート又は発泡セメントで形成することができ、合成樹脂管２の他端部（上部）に着脱可能に設けられる。蓋部材５には、合成樹脂管２の他端部の開口を閉じる際に位置決めを行うための図示しない凸部を設けることができる。なお、合成樹脂管２として後述の螺旋波付き合成樹脂管を採用する場合には、該樹脂管２の外面が螺旋波付きとなっており、蓋部材５の内側にも該螺旋波に対応する凹凸を形成して、蓋部材５を時計周り又は反時計周りに回転させることで、該樹脂管２に対する着脱を行えるようにしてもよい。
【００２３】
放射性汚染物格納容器１の中に汚染汚泥や汚染土壌を格納した後、蓋部材５により該容器１に蓋をすることができる。なお、蓋部材５の厚みは例えば１００ｍｍとすることができる。
【００２４】
蓋部材５をコンクリートで形成すれば、この蓋部材５の強度を上げることができ、複数の放射性汚染物格納容器１を段積みすることができるので、省スペース化が図れる。一方、蓋部材５を発泡セメントで形成すれば、放射性汚染物格納容器１の軽量化をより図ることができる。なお、蓋部材５に、クレーン等の重機で吊り下げるためのフック等を設けてもよい。
【００２５】
本発明では合成樹脂管２として、図２においてその管壁（外面）が螺旋波形状に形成されている螺旋波付き合成樹脂管を用いることができる。詳細には合成樹脂管２は、図３に示すように、内面がほぼフラットの合成樹脂製の管壁としての本体部２０の外周側に、樹脂成形体２３よりなる略三角形状の補強凸部２１を螺旋状に設けたもので構成できる。
【００２６】
樹脂成形体２３に鉛板２２を埋設することもできる。これにより、放射線が漏出することをより低減できる。この場合、補強凸部２１をピッチ幅からなる隙間を残すことなく螺旋状に設けることによって、管壁である本体部２０の外周面を該外周面の長さ方向全体に亘って鉛板２２で覆うことができる。したがって、放射性汚染物格納容器１の中に汚染汚泥や汚染土壌を格納した場合でも、この鉛板２２により放射線が漏出することをより低減することができる。なお、同図の２ａは谷部を示し、２ｂは山部を示している。
【００２７】
これらの本体部２０及び樹脂成形体２３（補強凸部２１に用いられる合成樹脂材料）としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系や塩化ビニル系等の合成樹脂などを広く用いることができ、その他合成ゴムや軟質樹脂を用いることもできる。
【００２８】
なお、山部２ｂ及び谷部２ａの形状は特に限定されず、略Ｖ字状や略コ字状、略円形、略楕円形、略四角形、多角形、異形、その他の形状に構成してもよい。
【００２９】
また、補強凸部２１の山頂部に凹陥部が設けられていてもよい。このような凹陥部を設けることで補強凸部２１にかかる圧力（衝撃圧等）が分散され、補強凸部２１の強度及び剛性の向上は勿論のこと、螺旋波付き合成樹脂管２全体の耐圧強度をより高いものとすることができる。
【００３０】
なお例えば、放射性汚染物格納容器１の外径としては２３００ｍｍとすることができ、内径としては２０００ｍｍ、高さとしては１１５０ｍｍとすることができる。
【００３１】
本発明に係る放射性汚染物格納容器１の中に汚染汚泥や汚染土壌を格納した場合でも、合成樹脂管２及びコンクリート部材３の二層構造によって、放射線が漏出することを低減することができる。
【００３２】
また、放射性汚染物格納容器１の容器本体として、合成樹脂管２及びコンクリート部材３を採用することによって、容器本体がドラム缶とコンクリート製容器である従来の格納容器よりも軽量化でき、運搬が容易となる。
【００３３】
また、ドラム缶にコンクリート製容器を内張りした従来の格納容器とは違い、本発明は合成樹脂管２を用いることで大量生産に適している。
【００３４】
２．他の実施形態
図５は本発明の他の実施形態に係る放射性汚染物格納容器１ａを示す上面図であり、図６は図５の放射性汚染物格納容器１ａの縦断面図である。なお、図５では蓋部は図示していない。
【００３５】
図５と図６に示すように、上述した合成樹脂管２の内周面に発泡セメント層を被覆することにより発泡セメント管６を設けてもよい。放射線が漏出することをさらに低減するためである。なお、発泡セメント管６は合成樹脂管２に外張りすることもできる。
【００３６】
発泡セメント管６の製造方法は次の通りである。
【００３７】
合成樹脂管２の中に該樹脂管２の内径よりも小さい紙管７を設置し、該樹脂管２の内壁と紙管７の外壁との間に発泡セメントを充填し、固化させる。これにより、管状の発泡セメント層を形成することができる。なお、紙管７は合成樹脂管２の中にそのまま残しておいてもよいし、取り除いてもよい。紙管７をそのまま残しておいても放射性汚染物格納容器１ａの重量増加はさほど大きくない。また、紙管７の代わりに樹脂製の筒体等を内筒として用いることもできる。
【００３８】
発泡セメント管６はその内部に補強繊維６ａと多数の気泡６ｂが分散されて多孔質をなしており、まずセメント、水、減水剤（必要に応じ）及び補強繊維を混合することでセメント混合物を得る。
【００３９】
一方、起泡剤にコンプレッサーからのエアーを導入し、所定の倍率、例えば１０〜３０倍程度に発泡した気泡を作る。この気泡を、上記セメント混合物に加えて撹拌し発泡セメントを得る。なお、撹拌の途中でセメント混合物の比重を適宜測定し、目標値に近づけるよう、気泡を更に追加することもできる。
【００４０】
上記発泡セメントを合成樹脂管２の内壁と紙管７の外壁との間に充填し、養生固化させることで発泡セメント管６を得ることができる。なお、養生は通常の養生でもよいし、蒸気養生でもよいし、両者を組み合わせてもよい。
【００４１】
上記セメントの種類としては特に限定されず、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトランドセメント等、各種セメントを使用できるが、生産性、強度等の点から早強ポルトランドセメントが好ましい。
【００４２】
セメントと水との配合割合は、セメント１００重量部に対して水が２０〜１００重量部配合することが好ましいが、より好ましい水の配合割合は２０〜５０重量部の範囲である。水の配合割合が多すぎると発泡セメント管６の強度が低下する傾向があり、水が少なすぎると成形時に発泡セメントの流動性が低下する傾向があるためである。
【００４３】
補強繊維６ａとしては、ポリビニルアルコール繊維（ビニロン）、ポリプロピレン繊維やポリエチレン繊維等のポリオレフィン系繊維、アラミド繊維、炭素繊維、鋼繊維、ガラス繊維等が挙げられる。これらの繊維のなかでも、ビニロン繊維は耐久性が高く、しかもセメントとの親和性に優れるので好ましい。
【００４４】
補強繊維６ａの繊維長は特に限定されないが、４〜３５ｍｍの範囲が好ましい。補強繊維６ａの繊維長が４ｍｍ未満では補強効果が不足する傾向がみられる。補強繊維６ａの繊維長が長い方が補強効果の点では有利であるが、その一方で、繊維長が長くなるほど分散性が低下し、発泡セメント管６内で補強繊維６ａが偏在し、却って発泡セメント管６の強度を低下させることがある。また、補強繊維６ａの太さについては特に限定されないが、１０μｍ〜１００μｍの範囲のものを使用することができる。なお、セメント混練時に補強繊維６ａを均一に撹拌するだけで、補強繊維６ａが互いに絡み合った補強構造が得られバラツキのない強度が得られる。
【００４５】
補強繊維６ａの配合量は、セメント１００重量部に対して０．５〜５重量部とすることが好ましい。補強繊維６ａの配合量が少ないと、補強効果も低く、発泡セメント管６の強度も低くなる。補強繊維６ａの配合量が多いほど補強効果の点では有利になるが、過剰になると発泡セメント管６中での分散性が悪くなり、補強繊維６ａが偏在して、発泡セメント管６の強度が不均一になり、却って発泡セメント管６の強度を低下させる虞がある。このような観点から、補強繊維６ａの配合量のより好ましい範囲は、セメント１００重量部に対して０．５〜３重量部である。
【００４６】
上記起泡剤は特に限定されず、セメント用、コンクリート用の起泡剤、例えば、タンパク質系、界面活性剤系、樹脂系等の公知の各種の起泡剤を使用することができる。更に、前記起泡剤とともに、アルミニウム粉等の金属系発泡剤を使用することもできる。
【００４７】
起泡剤の添加量や添加方法は特に限定されないが、通常はセメント１００重量部に対して０．１〜３重量部の範囲であり、発泡セメント管６の比重が、０．６〜０．８の目標値となるように調整する。
【００４８】
発泡セメント管６の比重は、好ましくは０．５〜１．０であり、更に好ましくは０．６〜０．８の範囲である。比重が小さいほど発泡セメント管６は軽量となり、取り扱いに有利である。
【００４９】
なお上記では、本発明の放射性汚染物格納容器１，１ａを、放射性物質を含む汚染土壌や汚染汚泥を格納するために用いたが、これに限定されるものではなく、放射性物質を含む衣服（作業着）等を格納するために用いることもできる。
【００５０】
以上が本発明を実施するための形態であるが、本発明はもとより上記実施形態によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５１】
１，１ａ  放射性汚染物格納容器
２  合成樹脂管
２ａ  谷部
２ｂ  山部
３  コンクリート部材（有底筒部材）
４  運搬補助具
５  蓋部材
６  発泡セメント管
６ａ  補強繊維
６ｂ  気泡
７  紙管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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